Altium-Designer的PCB簡單應(yīng)用

1、原理圖 元器件 印刷電路板,舉例說明：,基礎(chǔ)知識,印刷電路板的基本知識, 單面板,早期的電路板主要連接較大體積的元器件，由于制造工藝水平不夠高，主要是以單面板為主。,基礎(chǔ)知識,印刷電路板的基本知識, 雙面板,集成電路的出現(xiàn)使電路板的布局更加的復(fù)雜，因此出現(xiàn)了雙面板，即：兩面都可以走線的電路板。,基礎(chǔ)知識,印刷電路板的基本知識,多層板的特點是除了頂面、底面走線層外，板子中間還有走線層。, 多層板,基礎(chǔ)知識,頂層（Top layer）,電源/接地板層 (VCC or GND),過孔（Via),絕緣層,中間層（Mid Layer）VCC or GND,底層（Bottom Layer）,沉孔,4層板簡

2、略圖,印刷電路板的基本知識,基礎(chǔ)知識,印刷電路板的設(shè)計流程,基礎(chǔ)知識,印刷電路板的設(shè)計流程,一般而言，一個電路設(shè)計要經(jīng)過以下步驟： 建立pcb設(shè)計工程文件：(.PrjPcb文件)； 2. 繪制電路原理圖，對元件屬性賦值: (.SchDoc文件)； 3. 編譯原理圖，以消息方式顯示錯誤； 4. 生成網(wǎng)絡(luò)表 (.NET文件，系統(tǒng)自動生成）； 5. 生成PCB板圖，繪制板框：(.PcbDoc文件)； 6. 調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表，完成元件位置布置，設(shè)置布線規(guī)則，完成全部布線； 7. 電路板規(guī)則檢查 (.html文件，系統(tǒng)自動生成）。,基礎(chǔ)知識,印刷電路板的制作,實驗室手工制作電路板的過程,基礎(chǔ)知識,軟件的漢化,

3、重啟后生效！ 其它系統(tǒng)設(shè)定 也是在這里。,電路原理圖設(shè)計,主要教學(xué)內(nèi)容,原理圖的設(shè)計流程 常用原理圖庫調(diào)用 生成網(wǎng)絡(luò)表的方法,電路原理圖設(shè)計,原理圖設(shè)計流程,在E盤下建立以自己的學(xué)號命名的文件夾里，新建一個 PCB項目工程，點擊鼠標(biāo)右鍵保存，名字改為“練習(xí)1”。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,點擊鼠標(biāo)右鍵 “練習(xí)1.PrjPcb”,為工程添加原理圖文件， 并保存，名字改為“練習(xí)1”。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,設(shè)置文檔選項：在圖紙上雙擊圖紙四周的方塊電路。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,安裝所有元件庫，包括原理圖符庫和元件封裝庫。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,添加圖中所有元件，依據(jù)原理圖進行元器件間的電

4、氣聯(lián)接。,注意：要捕捉到 元件的電氣節(jié)點 才能畫正確的線,找不到的器件 用過濾器篩選,（Header2）,（Header2）,（Res2）,（Cap Pol1 ）,（2N3904）,（Res2）,（Res2）,（Res2）,（Cap Pol1 ）,（Cap Pol1 ）,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,雙擊元件編輯修改其屬性：標(biāo)識、注釋、封裝等。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,編譯（規(guī)則檢查）：沒錯誤，則Messages為空白。,如果有錯誤，則要把錯誤修改好，警告有時可以忽略。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,查看封裝管理器，器件的標(biāo)識、注釋欄不能有空白。,電路原理圖設(shè)計,設(shè)計流程,生成網(wǎng)絡(luò)表文件（練習(xí)1.N

5、ET)。,電路原理圖設(shè)計,常用元件庫,如果庫里沒有,要自定義其圖符及封裝。, Miscellaneous Devices.IntLib: 包含常用的電阻、電容、二極管、三極管等的符號；, Miscellaneous Connectors.IntLib: 包含常用的接插器件等；, 廠家名稱.IntLib: 包含各自廠家生產(chǎn)的元器件的符號和封裝，可以在安裝目錄 下的“庫”文件夾中找到。,電路原理圖設(shè)計,以數(shù)碼管為例，講解如何制作集成庫。新建一個 Integrated Library文件，保存為“數(shù)碼管”，并打開。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,繪制元件：在工程中添加一個Schematic Libr

6、ary文件， 保存為“數(shù)碼管元件”，并打開。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,在繪制元件的圖紙中心放置一個大小合適的矩形。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,用畫直線和橢圓的命令繪制“8.8.8.”。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,放置10個元件管腳：管腳上的十字叉朝外。,雙擊每個管腳， 修改其名稱和編號。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,繪制完成的數(shù)碼管：,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,修改元件屬性：名稱、封裝、標(biāo)識等。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,繪制封裝：向工程添加一個PCB Library，保存為 “數(shù)碼管封裝”，并打開。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,設(shè)置柵格

7、：菜單操作“Tools-Library Options”。 Grid1、2改成10mil和100mil，（為了方便繪圖）。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,在TopoverLayer，繪制元件外形、放焊盤（PP）。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,設(shè)置基準(zhǔn)點：使元件在坐標(biāo)的原點附近。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,修改封裝名字：改成PPT要求的footprint名稱（DIS）。,集成庫的畫法,電路原理圖設(shè)計,編譯集成庫：把元件和封裝打包輸出，在文件存放 的目錄下生成一個文件夾，里面為制作好的集成庫。 編譯的同時也把該集成庫安裝到了庫中。,集成庫的畫法,Ctrl+C: 復(fù)制 Ctrl+X: 剪切 C

8、trl+V: 粘貼 Ctrl+R:復(fù)制多個 Ctrl+D:復(fù)制一個（先選中元件） SA（XA）：選中（釋放）所有的元件 鼠標(biāo)左鍵點中元件X：元件水平方向切換；Y垂直 點中元件TAB鍵：打開元件屬性編輯器 鼠標(biāo)左鍵點中某元件空格：元器件旋轉(zhuǎn) 鼠標(biāo)右鍵+移動鼠標(biāo)：上下左右移動視圖 Ctrl+滾輪：放大、縮小視圖 滾動滾輪（+Shift）：視圖上下（左右）移動,快捷鍵要在輸入法是英文的狀態(tài)下才起作用。,電路原理圖設(shè)計,常用快捷操作,名稱 封裝名稱 元件名稱 所屬元件庫 傳感器: SEN （改） Optoisolator1 Miscellaneous Devices 直插電阻: 默認(rèn) RES2 Mis

9、cellaneous Devices 瓷片電容: RAD-0.1（改） CAP Miscellaneous Devices 運算放大器: 默認(rèn) LM741CN NSC Amplifier 反相器: 默認(rèn) HCC4049UBF ST Logic Gate 整流二極管: 默認(rèn) DIODE 1N4007 Miscellaneous Devices 開關(guān)二極管: 默認(rèn) DIODE 1N4148 Miscellaneous Devices 發(fā)光二極管： LED （改） LED0 Miscellaneous Devices 單列直插接口: 默認(rèn) HEADER 2 Miscellaneous Connect

10、ors 電解電容: B (改) CAP POL1 Miscellaneous Devices,電路原理圖設(shè)計,常用元件說明,心率計1傳感器、放大、負(fù)電源,電路原理圖設(shè)計,常用元件說明,心率計2單片機部分,名稱 封裝名稱 元件名稱 所屬元件庫 7805: 默認(rèn) MC7805CT ON Semi Power Mgt Voltage Regulator 直插電阻: 默認(rèn) RES2 Miscellaneous Devices 瓷片電容: RAD-0.1（改） CAP Miscellaneous Devices 單片機: 默認(rèn) P89C51RC2HBP Philips Microcontroller 8

11、-Bit 撥動開關(guān): PIN3（改） SW-SPDT Miscellaneous Devices 整流二極管: 默認(rèn) DIODE 1N4007 Miscellaneous Devices 發(fā)光二極管: LED（改） LED0 Miscellaneous Devices PNP三極管: 默認(rèn) 2N3906 Miscellaneous Devices 單列直插接口: 默認(rèn) HEADER 2 Miscellaneous Connectors 數(shù)碼管: DIS（加） DIS 無（需要自己繪制） 按鈕: SW（改） SW-PB Miscellaneous Devices 晶振: JZ （改） XTAL

12、Miscellaneous Devices 電解電容: B（改） CAP POL1 Miscellaneous Devices,電路原理圖設(shè)計,常用元件說明,心率計2計數(shù)、顯示、門控,名稱 封裝名稱 元件名稱 所屬元件庫 555: 默認(rèn) NE555N ST Analog Timer Circuit 4543: 默認(rèn) HCC4543BF ST Interface Display Driver 4553: 默認(rèn) MC14553BCL ON Semi Logic Counter 瓷片電容: RAD-0.1（改） CAP Miscellaneous Devices 按鈕開關(guān): PIN3（改） SW-P

13、B Miscellaneous Devices NPN三極管: 默認(rèn) 2N3904 Miscellaneous Devices PNP三極管: 默認(rèn) 2N3906 Miscellaneous Devices 發(fā)光二極管: LED（改） LED0 Miscellaneous Devices 單列直插接口: 默認(rèn) HEADER 2 Miscellaneous Connectors 數(shù)碼管: DIS （加） DIS 無（需要自己繪制） 電阻: 默認(rèn) RES2 Miscellaneous Devices 可調(diào)電阻: 默認(rèn) RPOT Miscellaneous Devices 電解電容: B（改） CA

14、P POL1 Miscellaneous Devices,電路板設(shè)計,PCB繪圖的基礎(chǔ)知識 電路板的設(shè)計流程 元件放置和走線的原則,主要教學(xué)內(nèi)容, 電路板中常用各個層的含義：,Toplayer:頂層走線層（默認(rèn)紅色）； Bottomlayer:底層走線層（默認(rèn)藍色）； TopOverlayer:頂層絲印層，用于字符的絲網(wǎng)露印 （默認(rèn)黃色）； BottomOverlayer:(可選）底層絲印層； KeepOutlayer:禁止層，用于定義PCB板框； Multilayer:穿透層（焊盤鍍錫層）； MechanicalLayer14:機械層，用于尺寸標(biāo)注等。,電路板設(shè)計,基礎(chǔ)知識, 常用元件所在的

15、封裝庫名稱,基礎(chǔ)知識,電路板設(shè)計,如果庫里沒有,要自定義其圖符及封裝。, Miscellaneous Devices.IntLib: 包含常用的電阻、電容、二極管、三極管等的符號；, Miscellaneous Connectors.IntLib: 包含常用的接插器件等；, 廠家名稱.IntLib: 包含各自廠家生產(chǎn)的元器件的符號和封裝，可以在安裝目錄 下的“庫”文件夾中找到。,建立PCB文件并保存，名字改成“練習(xí)1”。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,安裝標(biāo)準(zhǔn)PCB封裝庫和自定義元件封裝庫。,安裝PCB封裝庫下 和自己畫的標(biāo)準(zhǔn) 庫和自己畫的幾 個元件的封裝庫。 如右圖：,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)

16、計,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,導(dǎo)入元件，如果有錯返回原理圖修改。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,點擊，元件被調(diào)出，如下圖：,方法2:原理圖修改過后， 想改變PCB板， 可以用此方法,元件被調(diào)出后，元件之間由飛線連接。飛線代表元件 的連接關(guān)系，并不存在PCB中。刪除暗紅色ROOM。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,運行規(guī)則檢查，把元件上的綠色報警取消。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,把勾去掉,復(fù)位錯 誤檢查,按照一定的原則排列元件和元件的編號。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,規(guī)劃電路板的大小。,在軟件界面下面層的選擇中，選中Keep-Out Layer。 即：禁止布線層，來定義板子大小。如下圖：,用畫線

17、的命令畫一個比排列的元件稍微大一些的矩形。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,在邊框的左下角設(shè)定原點： EditOriginSet,用上述菜單操作選中電路板的尺寸范圍， 重新定義板子的外形。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,板子大小定義完成的圖紙。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,定義圖紙大小的過程。,定義布線規(guī)則：主要修改以下三項。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,-1定義最小間距：改為0.3mm。單位快速切換Q鍵。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計, -2定義線粗細：信號線0.5mm，電源線加粗且優(yōu)先。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,把GND網(wǎng)絡(luò)的線改為0.8

18、mm。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,注意優(yōu)先權(quán)的選擇！ 否則布出來的線寬一樣, -3走線層：把Top Layer上的勾去掉，則是底層走線 的單面板；反之是頂層走線的單面板。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,手工畫線或自動布線，手工修改不合適的線。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,把飛線取代即可,修改電路前先刪除已經(jīng)布好的線。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,布線規(guī)則檢查。,Messages對話框應(yīng)該是空白，如果有致命的 錯誤則要返回電路板圖進行修該。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,電路板的三維顯示。,相同的菜單操作可以切換為2維顯示。,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,電路板的3D顯示（立體顯示）。,電路板設(shè)計流

19、程,電路板設(shè)計,菜單操作：ToolsLegacy ToolsLegacy 3D View,*3D視圖可以翻轉(zhuǎn),PCB后續(xù)處理。,A：加淚滴。（修改布線之前先刪除淚滴）,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,菜單操作：ToolsTeardropsOK,前后 比較,B：鋪銅網(wǎng),單面板只要底層鋪銅 雙面板鋪頂層和底層,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,*電路板在修改前 首先把銅網(wǎng)刪除。,C：放置字符串,電路板設(shè)計流程,電路板設(shè)計,用向?qū)ЫCB文件的方法（55mm88mm）：,向?qū)ЫCB,電路板設(shè)計,向?qū)ЫCB,電路板設(shè)計,向?qū)ЫCB,電路板設(shè)計,向?qū)ЫCB,電路板設(shè)計,向?qū)ЫCB,電路板設(shè)計

20、,電路板的尺寸：長寬以3：2或4：3為最佳。當(dāng)大于200mm長和150mm寬時，考慮強度。 高頻元器件之間的連線越短越好，隸屬于輸入或輸出電路的元器件之間的距離越遠越好。 具有高電位差的元器件應(yīng)加大與其它連線之間的距離。一般200V/mm比較合適。 發(fā)熱元器件應(yīng)該遠離熱敏元器件。 可以調(diào)節(jié)的元器件應(yīng)該注意位置，應(yīng)該放在比較容易調(diào)節(jié)的地方，要與整機的面板一致。 太重或發(fā)熱量多的元器件不宜安裝在電路板上。,對于電路板和元器件的要求：,元件布局和走線原則,電路板設(shè)計,按照電路功能布局：,如果沒有特殊要求，盡可能的按照原理圖的元件安排對元件進行布局，信號從左邊進入，從右邊輸出，從上邊輸入，從下邊輸出。

21、 按照電路的流程，安排各個功能電路單元的位置，使信號流通更加順暢和保持一致。 以每個功能電路為核心，圍繞這個核心電路進行布局，元件安排應(yīng)該均勻、整齊、緊湊。 數(shù)字部分與模擬部分的地線分開。,元件布局和走線原則,電路板設(shè)計,對于布線的要求：,線長：銅線應(yīng)該盡可能的短。拐角為圓角或斜角。 線寬：一般1-1.5mm的線寬，可以流過2A的電流。但是一般要選擇大于0.3mm。手工制板大于0.5mm。 線間距：相臨銅線之間的距離應(yīng)該滿足電氣安全要求，同時為了便于生產(chǎn)。間距越寬越好，最小間距應(yīng)該能承受所加的電壓的峰值。 屏蔽與接地：銅線的公共地，應(yīng)該盡可能的放在電路板的邊緣部分。在電路板上應(yīng)該盡可能多的保留銅箔做地線，這樣可以使屏蔽能力增強。地線的形狀最好做成環(huán)路或網(wǎng)絡(luò)狀。 頂層、底層走線應(yīng)盡量相互垂直，避免相互平行，盡量減少過孔的數(shù)量。,元件布局和走線原則,電路板設(shè)計,Altium Designer提供了兩種繪圖尺寸的單位：英制（imperial)和公制（Metric)。 1000mil=25.4mm=1英寸。 電阻、電容、集成電路等絕大多數(shù)器件的管腳間距是以英制單位